實際上，曹操討伐張魯?shù)母匾康氖窍虢藴玳L時間割據(jù)西北的馬超與韓遂，馬、韓二人占據(jù)一方，雖沒有叛亂之意，卻不服從曹操。而且孫權(quán)已經(jīng)有了聯(lián)絡(luò)馬超的打算，想在曹操后方進(jìn)攻，欲令曹操腹背受敵。曹操很早就想除掉這塊心頭之患，但師出無名。所以，他想借這次出兵尋找借口將二人予以清除。

當(dāng)曹操派軍隊討伐張魯?shù)臅r候，馬超、韓遂等將領(lǐng)果然認(rèn)為鐘繇是曹操派來消滅自己的，因此立刻發(fā)動叛亂。曹操派遣曹仁討伐。馬超等人將部隊屯扎在潼關(guān)，曹操戒令曹仁等說：“關(guān)西馬超等人兵力強(qiáng)悍，要堅守壁壘，切不可與之交戰(zhàn)?！逼咴拢懿儆H自出征，與馬超等隔關(guān)對峙。

曹操看到馬超占據(jù)了有利地勢，易守難攻，便想法智取。表面上，他采取急攻態(tài)勢，暗中卻派遣徐晃、朱靈等人夜渡蒲阪津，占據(jù)河西為營。之后，曹操率軍從潼關(guān)北渡，要與徐晃等會合。不過事情卻發(fā)生了急劇的變化，曹軍前鋒部隊剛剛渡河，曹操和一百余人斷后，馬超突然率領(lǐng)一萬余人來襲，而這時的曹操還在軍營內(nèi)的胡床上未來得及起身。張郃、許褚等人看到情況緊急，急忙領(lǐng)著曹操進(jìn)入船中。但河水湍急，一下子將曹操的船只沖離了四五里遠(yuǎn)，馬超見狀又急令士兵向船中射箭，一時間，箭如雨下，鋪天蓋地而來。曹操乘坐船只的船工中箭而死，許褚左手高舉馬鞍為曹操遮蔽弓箭，右手劃船，這樣才勉強(qiáng)逃出。

曹軍各將領(lǐng)看到軍隊潰敗，急于找到曹操，但卻不知曹操坐在哪只船中，極為惶恐，最后發(fā)現(xiàn)了曹操以后，又極為激動，喜極而泣。曹操卻若無其事，放聲大笑說：“今天差一點(diǎn)被馬超這小子所困！”當(dāng)軍隊潰散的時候，校尉丁斐趁機(jī)放出牛馬以誘惑敵人，敵人紛紛去奪取牛馬，曹操趁機(jī)渡過河去，沿著河邊小道向南而去。

曹操的這次失敗給了他極大的警示，讓他不得不小心翼翼地應(yīng)對馬超。當(dāng)馬超的士兵退守渭河河口的時候，曹操在河中設(shè)置了大量疑兵，暗中卻用船載上士兵進(jìn)入渭水，結(jié)為浮橋，趁著夜色，將士兵分散運(yùn)輸?shù)轿己幽习栋矤I扎寨。馬超發(fā)現(xiàn)曹軍已經(jīng)全部渡河，便對曹軍營寨進(jìn)行攻擊，但為時已晚，曹操埋伏下精兵將其各個擊破。

馬超看到曹軍實力強(qiáng)大，便請求與曹操割河西之地為和，被曹操斷然拒絕。雙方相持不下，每當(dāng)曹軍強(qiáng)渡渭水時，馬超軍隊便極力襲擊，所以軍隊無法安營，再加上河灘沙地，土質(zhì)松軟，軍隊甚至無法修筑壁壘。這時有一個叫婁子伯的人對曹操說：“現(xiàn)在天氣寒冷，可令士兵將沙子壘筑起來，然后灌入河水，待河水凍結(jié)后，城也就筑成了?！辈懿俅笙?，忙令士兵運(yùn)水筑城，一夜之間，一道堅固的城墻就筑好了，這樣，士兵才得以過河。九月，曹軍已經(jīng)全部渡過渭水。

馬超求和不成，便屢次挑戰(zhàn)，但曹操置之不理，馬超無奈，除了請求割地之外，又附加上了送兒子為人質(zhì)的條件。曹操采用賈詡離間馬超和韓遂的計策，暫時答應(yīng)了馬超。

這時韓遂請求與曹操相見，因為曹操與韓遂的父親為同年孝廉，兩人陣前單獨(dú)相見交談了相當(dāng)長的一段時間，內(nèi)容都是京都舊事，絲毫未涉及軍事。兩人談笑風(fēng)生，極其融洽。談完，韓遂回到陣營，馬超問及所談內(nèi)容，韓遂感到所談內(nèi)容并無軍國大事，均為過去瑣碎之事，沒必要重復(fù)給馬超，于是就實話實說：“沒說什么?！瘪R超聽后卻大為不快，感到韓遂沒有說實話。幾天后，曹操又寫信給韓遂，信中故意涂涂改改，目的是讓馬超看到后，懷疑信件是韓遂改的，果然，馬超見信后更加懷疑韓遂通敵。

離間之計成功，曹操便開始與馬超面對面交鋒，到了雙方擇定的交戰(zhàn)日期，曹操先用輕兵挑戰(zhàn)，待對方筋疲力盡之時，曹軍突然派威猛騎兵兩面夾擊，打得馬超軍隊狼狽逃竄，數(shù)名大將被殺。馬超、韓遂敗逃涼州。至此，關(guān)中平定。十二月，曹操班師，留夏侯淵駐守長安。

西北地區(qū)的安定，對曹操來說具有重要意義。長期以來，西北邊陲雖然由朝廷直接任命官員，但經(jīng)常處于割據(jù)狀態(tài)。所以，解決了西北問題后，曹操便又開始向東討伐孫權(quán)，為進(jìn)一步統(tǒng)一全國掃清障礙。

攻漢中得而復(fù)失

西北安定之后，經(jīng)過半年多的休整，曹操于建安十七年（公元212年）十月再征孫權(quán)，建安十八年（公元213年）正月，曹軍進(jìn)攻濡須口，攻破孫權(quán)江西營，并俘獲孫權(quán)都督公孫陽。之后，雙方相持一月有余，曹操“作油船夜渡”，被孫權(quán)發(fā)覺，孫權(quán)率水軍圍攻，結(jié)果俘獲曹軍3000余人，曹軍另有3000人溺水身亡。這次交戰(zhàn)，孫權(quán)大勝。接著，孫權(quán)又?jǐn)?shù)次挑戰(zhàn)，曹操吸取教訓(xùn)，堅拒不出。孫權(quán)看到曹軍毫無動靜，便乘輕船從濡須口徑入曹軍大營，曹軍將領(lǐng)認(rèn)為孫權(quán)這是挑戰(zhàn)，欲襲擊他們，但曹操卻說：“這一定是孫權(quán)想親自看一看我們軍隊的陣列?！辈⒚钴娭袊?yán)陣以待，沒有命令不得擅自進(jìn)攻。曹操看到孫權(quán)部隊紀(jì)律嚴(yán)明，便喟然而嘆說：“生子當(dāng)如孫仲謀，劉表的兒子就像豬狗一樣不堪重用。”

孫權(quán)這一番“巡視”，給這次戰(zhàn)役帶來了轉(zhuǎn)機(jī)，他感覺到這樣和曹操對峙下去不會有任何結(jié)果，所以離開曹營之后，他馬上給曹操寫了一封短信說：“春水正在漲，你應(yīng)該馬上退卻?！庇幸馑嫉氖?，除了這封短信之外，孫權(quán)還另外加了一張紙條，上面寫著“足下不死，孤不得安?！倍懿僖灿型?，所以面對孫權(quán)的惡言，他一點(diǎn)也不生氣，反而對大家說：“孫權(quán)沒有欺騙我?！庇谑潜懵受姺祷?。四月，到達(dá)鄴城。五月，曹操被獻(xiàn)帝策命為魏公。

之后，在西北邊疆，馬超、韓遂及其余部聯(lián)合邊疆少數(shù)民族又多次叛亂，夏侯淵均予以平定。馬超不得已逃亡漢中。曹操也在建安十九年（公元214年）的七月，再一次東征孫權(quán)，但仍然勞而無功。

多次征討孫權(quán)均無功而返，曹操便把重點(diǎn)放在了西南地區(qū)。建安二十年（公元215年）三月，曹操西征張魯。張魯占據(jù)的漢中為戰(zhàn)略要地，長期以來一直備受各方關(guān)注，孫權(quán)曾多次與劉備協(xié)商共同進(jìn)攻漢中，其目的很明顯，一方面是要回本屬于自己的戰(zhàn)略要地荊州；另一方面染指西蜀，與劉備共占西南地區(qū)，擴(kuò)大自己的勢力范圍。但劉備也十分清楚孫權(quán)的用意，所以，以益州劉璋系宗親為由，斷然拒絕了孫權(quán)的提議。此后，劉備加緊了占領(lǐng)益州的攻勢，并將目光瞄向了通向北方的要塞漢中。曹操也深知漢中的重要性，所以，他親自率兵攻打張魯。

曹操大軍到達(dá)陳倉以后，曹軍進(jìn)入氐族人居住地，氐人奮起反抗，曹操派遣張郃、朱靈等擊敗氐人。四月，曹操從陳倉出散關(guān)、入河池。氐王竇茂率眾萬余人依仗險要地形抵抗曹軍，五月，曹操率軍將其平定。七月，曹軍終于到達(dá)漢中西面門戶陽平關(guān)。此時，陽平關(guān)由張魯?shù)牡艿軓埿l(wèi)和大將楊昂把守，連山修筑城礙十余里，曹軍屢攻不下，于是曹操引軍而回。張衛(wèi)等人見曹軍撤退，便解散守備。曹操卻秘密派遣將領(lǐng)連夜突襲，大破張衛(wèi)，張衛(wèi)逃跑，張魯率殘部奔向巴中。曹操進(jìn)入南鄭，至此，通往西蜀的戰(zhàn)略要地漢中被曹操占領(lǐng)。十一月，張魯自巴中率眾投降。同時，劉備也占領(lǐng)了益州，并攻占巴中，曹操派遣張郃進(jìn)擊。十二月，曹操從南鄭返回，留夏侯淵駐守漢中。次年一月，曹操回到鄴城。五月，曹操被獻(xiàn)帝進(jìn)爵為魏王。